新高考版《物理》資料：專題檢測(cè)-專題四-專題四曲線運(yùn)動(dòng)

新高考版《物理》資料：專題檢測(cè)-專題四-專題四曲線運(yùn)動(dòng)新高考版《物理》資料：專題檢測(cè)-專題四-專題四曲線運(yùn)動(dòng)PAGE/PAGE1新高考版《物理》資料：專題檢測(cè)-專題四-專題四曲線運(yùn)動(dòng)專題四曲線運(yùn)動(dòng)專題檢測(cè)題組1.(2022寧夏吳忠聯(lián)考,20)(多選)如圖所示,水平放置的圓盤可繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),放置在圓盤上的小滑塊A用穿過(guò)圓盤中心光滑小孔的細(xì)線與小球B連接,當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=25rad/s時(shí),滑塊A和小球B均相對(duì)圓盤保持靜止,此時(shí)OA段線長(zhǎng)為0.5m,OB段線長(zhǎng)為1m.已知滑塊A的質(zhì)量m1=2kg,小球B的質(zhì)量m2=0.6kg,取重力加速度大小g=10m/s2,滑塊與小球均視為質(zhì)點(diǎn),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.則()A.滑塊A受到的摩擦力方向一定指向圓盤的圓心B.滑塊A與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能為0.4C.細(xì)線受到的拉力大小為12ND.OB段細(xì)線與豎直方向的夾角為53°答案ABC設(shè)OB段線長(zhǎng)為l,與豎直方向夾角為θ,OB段線的拉力為F,小球B做勻速圓周運(yùn)動(dòng),水平方向Fsinθ=m2ω2lsinθ,豎直方向Fcosθ=m2g,解得：F=12N,θ=60°,C正確,D錯(cuò)誤.滑塊A做勻速圓周運(yùn)動(dòng),假設(shè)滑塊A所受靜摩擦力指向圓心,由牛頓第二定律得F+f=m1ω2r,解得f=8N,A正確;由于最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,所以f≤μm1g,解得μ≥0.4,B正確.2.(2022山西朔州懷仁二模,18)旋轉(zhuǎn)飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),可簡(jiǎn)化為如圖所示的圓錐擺模型,內(nèi)壁光滑的圓桶豎直固定放置,輕質(zhì)細(xì)線1、2懸掛甲、乙兩小球(視為質(zhì)點(diǎn))貼著圓桶內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),乙的質(zhì)量為m=0.2kg,細(xì)線1的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m,與豎直方向的夾角為53°,重力加速度為g=10m/s2、sin53°=0.8、cos53°=0.6,下列說(shuō)法正確的是()A.兩球的向心加速度不一定相等B.若甲的質(zhì)量增大,則細(xì)線2的拉力也增大C.若甲的質(zhì)量恒定,則甲、乙的周期也恒定D.若甲的質(zhì)量為2m且圓桶對(duì)甲的彈力剛好為0,則圓桶對(duì)乙的彈力為4N答案D甲、乙兩小球相對(duì)靜止且都貼著筒壁,故兩小球角速度相同、圓周運(yùn)動(dòng)半徑相同,由a=ω2r知兩小球向心加速度一定相等,A錯(cuò)誤;對(duì)乙分析,在豎直方向細(xì)線2的拉力FT=mg,甲質(zhì)量的變化不會(huì)影響細(xì)線2的拉力,B錯(cuò)誤;設(shè)甲的質(zhì)量M,對(duì)甲、乙組成的整體受力分析得：FT1cos53°=(M+m)g,FT1sin53°+FN1+FN2=(M+m)ω2r,當(dāng)M恒定,細(xì)線1的拉力FT1恒定,但圓桶對(duì)甲的彈力FN1和對(duì)乙的彈力FN2不確定,故不能判斷ω是否恒定,也就不能判斷甲、乙周期是否恒定,C錯(cuò)誤;若M=2m,FN1=0,對(duì)乙分析FN2=mω2r,可得FN2=4N,D正確.方法技巧細(xì)線2對(duì)乙的拉力在豎直方向,由于乙的重力不變,所以細(xì)線2的拉力不變,若乙的角速度發(fā)生變化,筒壁對(duì)乙的彈力一定發(fā)生變化;細(xì)線2對(duì)甲的拉力不變,若甲的重力不變,則細(xì)線1對(duì)甲的拉力不變,若甲的重力變化,細(xì)線1對(duì)甲的拉力也發(fā)生變化.3.(2023屆四川成都七中階段考,20)(多選)2022年北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽,中國(guó)運(yùn)動(dòng)員谷愛(ài)凌奪冠.比賽場(chǎng)地簡(jiǎn)化如圖所示,AO為助滑道,OB為傾斜雪坡,與水平面夾角α=37°,運(yùn)動(dòng)員某次訓(xùn)練從助滑道的最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始下滑至起跳點(diǎn)O,若起跳速率為20m/s,方向與水平方向夾角θ=16°,最后落在雪坡上的P點(diǎn)(圖中未畫(huà)出).把運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則()A.運(yùn)動(dòng)員在空中做變加速曲線運(yùn)動(dòng)B.運(yùn)動(dòng)員從起跳到達(dá)Р點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4sC.起跳點(diǎn)O至落點(diǎn)P的位移為96mD.運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)雪坡的最大距離為12.8m答案BC運(yùn)動(dòng)員在空中只受重力,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤.將起跳點(diǎn)的速度v分解為沿雪坡的vx和垂直于雪坡的vy,可得vx=vcos53°,vy=vsin53°,將重力加速度g沿雪坡方向和垂直于雪坡方向分解為ax=gsin37°,ay=gcos37°;運(yùn)動(dòng)員從起跳至到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間t=2vygcos37°=4s,起跳點(diǎn)至P點(diǎn)的位移x=vxt+12gt2sin37°=96m,B、C正確.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的速度方向與雪坡平行時(shí),即垂直雪坡的速度減到零時(shí),運(yùn)動(dòng)員距雪坡距離d最大,可得d4.(2022陜西韓城象山中學(xué)模擬,9)(多選)”復(fù)興號(hào)”列車在成功完成時(shí)速350公里的相關(guān)測(cè)試和科學(xué)評(píng)估后,于2017年9月21日起在京滬高鐵運(yùn)行.火車轉(zhuǎn)彎時(shí),要求輪緣與內(nèi)、外軌間都無(wú)擠壓.要滿足火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度盡可能大些,下列說(shuō)法正確的是()A.內(nèi)、外軌間的高度差應(yīng)大些B.內(nèi)、外軌間的高度差應(yīng)小些C.彎道半徑應(yīng)大些D.彎道半徑應(yīng)小些答案AC設(shè)內(nèi)外軌的高度差為h,兩軌道之間的距離為d,內(nèi)外軌所在平面與水平面的夾角為α;若輪緣與內(nèi)外軌均無(wú)擠壓,則火車所受的重力G和軌道對(duì)火車的支持力FN的合力F提供向心力,可得Gtanα=mv2R;由幾何關(guān)系可得tanα≈hd;,則若要使v盡可能大些,可以在保持α不變的情況下增大R,或是在保持R不變的情況下增大α,即增大h,A、情境解讀火車轉(zhuǎn)彎屬于水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題.當(dāng)火車的速度v=gRtanα?xí)r,輪緣和內(nèi)外軌間均無(wú)擠壓;當(dāng)v>gRtanα?xí)r,火車有離心的趨勢(shì),外側(cè)輪緣和外軌之間有擠壓;當(dāng)v<gRtanα5.(2023屆揚(yáng)州高郵調(diào)研,5)《綜合國(guó)力”十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出,要加強(qiáng)”深空”“深?！薄吧畹亍薄吧钏{(lán)”領(lǐng)域的戰(zhàn)略高科技部署,其中”深?！鳖I(lǐng)域主要是深海探測(cè)和研究.如圖所示是上海交通大學(xué)某科研小組在某次深海探測(cè)結(jié)束后,利用牽引汽車將某探測(cè)器M從海面起吊上岸的過(guò)程簡(jiǎn)化圖,在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下,當(dāng)牽引汽車勻速向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.探測(cè)器M的速率與牽引汽車的速率相等B.探測(cè)器M的速率為vsinθC.牽引汽車的牽引功率保持不變D.繩的拉力大于探測(cè)器M的重力答案D將牽引汽車的速度在沿繩與垂直于繩方向分解,如圖所示.探測(cè)器M速率等于牽引汽車沿繩方向的分速度的大小,則有vM=vcosθ,可知,探測(cè)器M的速率小于牽引汽車的速率,A、B錯(cuò)誤;牽引汽車向左勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,夾角θ減小,則vM增大,即探測(cè)器M向上做加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可知,繩的拉力大于探測(cè)器M的重力,D正確;令繩的拉力為T,汽車所受牽引力為F,牽引汽車在勻速向左運(yùn)動(dòng),若夾角θ為90°,根據(jù)平衡條件有F=μ(m車g-T1),若夾角θ趨近于0°,根據(jù)平衡條件此時(shí)有F=μm車g+T2,可知牽引汽車向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,牽引力大小在變化,速度一定,則牽引汽車的牽引功率在發(fā)生變化,C錯(cuò)誤.6.(2022常州中學(xué)期末,3)常見(jiàn)的拋體運(yùn)動(dòng)有平拋運(yùn)動(dòng)、豎直上拋(或下拋)運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)(斜上拋運(yùn)動(dòng)和斜下拋運(yùn)動(dòng)).對(duì)于拋體運(yùn)動(dòng),我們可用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法進(jìn)行分析和研究.以斜上拋運(yùn)動(dòng)為例,我們可建立一個(gè)直角坐標(biāo)系,如圖所示,將坐標(biāo)系的原點(diǎn)O選擇在物體的拋出點(diǎn),水平方向?yàn)閤軸正方向,豎直向上為y軸正方向,物體的初速度v0方向與x軸正方向的夾角θ為拋出角.關(guān)于斜上拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法不正確的是()A.斜上拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.斜上拋運(yùn)動(dòng)可視為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)C.斜上拋運(yùn)動(dòng)的射程只由水平方向的分速度和重力加速度大小決定D.斜上拋運(yùn)動(dòng)的射高只由豎直方向的分速度和重力加速度大小決定答案C做斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力,加速度為重力加速度,初速度方向與加速度方向不在同一條直線上,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故A正確.做斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體,在水平方向上不受力,故水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),位移x=v0cosθ·t;在豎直方向受重力作用,有豎直向上的初速度,故豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng),v0sinθ=12gt,聯(lián)立上述兩式可得x=v02sin2θg,故B正確、C錯(cuò)誤.豎直方向,根據(jù)0-v0sinθ2=-2gh可得h=7.(2023屆南通第一次質(zhì)量監(jiān)測(cè),7)游樂(lè)場(chǎng)中有一種叫”魔盤”的娛樂(lè)設(shè)施,游客坐在轉(zhuǎn)動(dòng)的魔盤上,當(dāng)魔盤轉(zhuǎn)速增大到一定值時(shí),游客就會(huì)滑向盤的邊緣,其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖所示.現(xiàn)魔盤穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動(dòng),游客相對(duì)魔盤始終保持靜止的情況下,游客所受魔盤的支持力會(huì)減小的是()A.只增大游客的質(zhì)量B.只使魔盤的轉(zhuǎn)速減至另一值C.只減小魔盤表面的粗糙程度D.只增大游客與轉(zhuǎn)軸間的距離答案D對(duì)游客受力分析如圖,分別對(duì)水平和豎直方向列方程,水平方向fx-Nx=mω2r,豎直方向fy+Ny=mg.只增大游客的質(zhì)量,游客所需的向心力增大,重力也增大,則f一定增大,N的大小變化不確定,A錯(cuò)誤;魔盤轉(zhuǎn)速減小,游客需要的向心力減小,但必須保證豎直方向受力平衡,因?yàn)橹亓Σ蛔?則f、N兩個(gè)力只能一個(gè)增大一個(gè)減小,結(jié)合水平方向,游客所受魔盤的支持力會(huì)增大,故B錯(cuò)誤;只減小魔盤表面的粗糙程度,游客所受魔盤的支持力不變,故C錯(cuò)誤;只增大游客與轉(zhuǎn)軸間的距離,游客需要的向心力增大,但必須保證豎直方向受力平衡,因?yàn)橹亓Σ蛔?則f、N兩個(gè)力只能一個(gè)增大一個(gè)減小,結(jié)合水平方向,游客所受魔盤的支持力會(huì)減小,故D正確.8.(2023屆揚(yáng)州中學(xué)月考,6)四個(gè)撥浪鼓上分別系有長(zhǎng)度不等的兩根細(xì)繩,繩一端系著小球,另一端固定在關(guān)于手柄對(duì)稱的鼓沿上.現(xiàn)使鼓繞豎直放置的手柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩小球在水平面內(nèi)做周期相同的圓周運(yùn)動(dòng).下列各圖中兩球的位置關(guān)系可能正確的是(圖中細(xì)繩與豎直方向的夾角α<θ<β)()ABCD答案C設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng),對(duì)小球受力分析,由合力提供向心力得mgtanθ=m(2πT)2(Lsinθ+r),化簡(jiǎn)得g(2πT)2=Lcosθ+rtanθ,可知,L長(zhǎng)的,角度大;設(shè)繩的豎直分量為h,則由合力提供向心力得mgtanθ=m(2πT)2(htanθ+r),化簡(jiǎn)得g(2πT)2=h+rtanθ,9.(2022連云港新海高中月考,5)如圖所示,河水由西向東流,河寬為800m,河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水,各點(diǎn)到較近河岸的距離為x,v水與x的關(guān)系為v水=3400x(m/s)(x的單位為m),讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河,小船在靜水中速度大小恒為v船=4m/s,則下列說(shuō)法中正確的是()A.小船渡河的軌跡為直線B.小船在河水中的最大速度是5m/sC.小船在距南岸200m處的速度小于在距北岸200m處的速度D.小船渡河的時(shí)間是160s答案B小船在南北方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在東西方向上先加速,到達(dá)河中間后再減速,合速度方向與加速度方向不共線,小船的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤.當(dāng)小船運(yùn)動(dòng)到河中間時(shí),東西方向上的分速度最大,為3m/s,此時(shí)小船的合速度最大,最大值vm=42+32m/s=5m/s,B正確.小船在距南岸200m處的水流的速度與在距北岸200m處的水流的速度大小相等,則小船在距南岸200m處的速度與在距北岸200m處的速度大小相等,C錯(cuò)誤.船頭垂直河岸,小船的渡河時(shí)間t=10.(2022南京二十九中期中,6)如圖所示,為游樂(lè)場(chǎng)中的水平大轉(zhuǎn)盤簡(jiǎn)化圖,兩個(gè)質(zhì)量m不同的同學(xué),穿著同樣的校服,坐在轉(zhuǎn)盤中,到轉(zhuǎn)盤中心的距離r不同,轉(zhuǎn)盤繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω,當(dāng)轉(zhuǎn)盤從靜止開(kāi)始逐漸增大轉(zhuǎn)速的過(guò)程中,下列判斷正確的是()A.質(zhì)量小的先被甩出去,與所坐的位置無(wú)關(guān)B.距圓心遠(yuǎn)的先被甩出去,與質(zhì)量無(wú)關(guān)C.如果兩人拉起手來(lái),則兩人都更容易被甩出去D.如果兩人拉起手來(lái),則兩人都更不容易被甩出去答案B兩人穿著同樣的校服,表明人與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,當(dāng)人隨盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,由靜摩擦力提供向心力,則有f=mω2r,最大靜摩擦力fmax=μmg,可解得人能夠與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止的最大角速度ω=μgr,由此式可知人被甩出去的先后情況與質(zhì)量無(wú)關(guān),距離圓心越遠(yuǎn)的人臨界角速度越小,先被甩出去,故A錯(cuò)誤、B正確;兩人拉起手來(lái)后,隨角速度的增大,距離圓心遠(yuǎn)的先達(dá)到最大靜摩擦力,隨后人手拉緊,施加拉力,當(dāng)距離近的人的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),角速度達(dá)到人能夠與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止的最大角速度,則在手施加拉力后,對(duì)距離遠(yuǎn)的人有T+μm1g=m1ω'2r1,對(duì)距離近的人有μm2g-T=m2ω'2r2,解得ω'=T+μm1gm1r1>μgr1,ω'=μm2g11.(2022雅禮中學(xué)三模,5)如圖甲所示,某選手正在進(jìn)行定點(diǎn)投籃.在籃球運(yùn)動(dòng)所在的豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系xOy,如圖乙所示,籃球由A點(diǎn)投出,A、B、C、D是籃球運(yùn)動(dòng)軌跡上的四點(diǎn),C為籃球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn).重力加速度為g,空氣阻力忽略不計(jì).則下列說(shuō)法正確的是()圖甲圖乙A.籃球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小為gLB.籃球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和D點(diǎn)的動(dòng)量相同C.籃球由A到B和由B到C過(guò)程,動(dòng)量的變化量相同D.籃球由B到C和由C到D過(guò)程,重力做功相同答案C依題意,籃球拋出后做斜拋運(yùn)動(dòng),利用逆向思維,可將AC段看作籃球從C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),設(shè)C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,yC),從C點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)間為t,由乙圖可知L=vCt,yC=12gt2,從C點(diǎn)到B點(diǎn)和從B點(diǎn)到A點(diǎn)水平位移相等,則時(shí)間間隔相等,則豎直方向上相鄰的相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差3L-yC=gt2,聯(lián)立可得yC=L,vC=gL2,故A錯(cuò)誤;由乙圖可知B點(diǎn)和D點(diǎn)在同一水平面上,則可知籃球在這兩點(diǎn)處的速度大小相等,方向不同,所以籃球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和D點(diǎn)的動(dòng)量不相同,故B錯(cuò)誤;籃球由A到B和由B到C過(guò)程所用時(shí)間相等,根據(jù)動(dòng)量定理可得mgt=Δp,所以動(dòng)量的變化量相同,故C正確;籃球由B到C過(guò)程重力做負(fù)功,由C到D過(guò)程重力做正功,故D12.(2022長(zhǎng)郡中學(xué)月考六,3)如圖所示,兩人各自用吸管吹黃豆,甲黃豆從吸管末端P點(diǎn)水平射出的同時(shí)乙黃豆從另一吸管末端M點(diǎn)斜向上射出.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后兩黃豆在N點(diǎn)相遇,曲線1和2分別為甲、乙黃豆的運(yùn)動(dòng)軌跡.若M點(diǎn)在P點(diǎn)正下方,M點(diǎn)與N點(diǎn)位于同一水平線上,不計(jì)空氣阻力,可將黃豆看成質(zhì)點(diǎn),則()A.兩黃豆相遇時(shí)甲的速度與水平方向的夾角的正切值為乙的兩倍B.甲黃豆在P點(diǎn)的速度與乙黃豆在最高點(diǎn)的速度不相等C.兩黃豆相遇時(shí)甲的速度大小為乙的兩倍D.乙黃豆相對(duì)于M點(diǎn)上升的最大高度為PM長(zhǎng)度一半答案A設(shè)甲黃豆做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,那么乙黃豆做斜拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也為t,根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,乙黃豆從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的時(shí)間為t2,水平位移為MN的一半,設(shè)PM=MN=L,甲黃豆在P點(diǎn)的速度為v1,乙黃豆到達(dá)最高點(diǎn)的速度為v',在水平方向上由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知,對(duì)甲黃豆有L=v1t,乙黃豆從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)有L2=v'·t2,聯(lián)立解得v1=v'=Lt,故B錯(cuò)誤;甲黃豆到達(dá)N點(diǎn)時(shí),在豎直方向上有L=12gt2,v1y=gt=2gL,在水平方向有v1=Lt=gL2,甲黃豆到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度為v甲=v12+v1y2=5gL2,乙黃豆從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中,由逆向思維得上升的最大高度為h=12gt22=14·12gt2=14L,所以乙黃豆相對(duì)于M點(diǎn)上升的最大高度為PM長(zhǎng)度的14,故D錯(cuò)誤;乙黃豆在M點(diǎn)的豎直方向分速度為v2y2=2g·L4,則v2y=gL2,由運(yùn)動(dòng)的合成與分解得乙黃豆在N點(diǎn)的速度為v乙=v13.(2022長(zhǎng)沙市一中月考二,5)在街頭的理發(fā)店門口,常可以看到有這樣的裝置：一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒,外表有彩色螺旋斜條紋,我們感覺(jué)條紋在沿豎直方向運(yùn)動(dòng),但實(shí)際上條紋在豎直方向并沒(méi)有升降,這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯(cuò)覺(jué).假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶,相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離(即螺距)為L(zhǎng)=10cm,圓筒沿逆時(shí)針?lè)较?俯視)以3r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),我們感覺(jué)到的升降方向和速度大小分別為()A.向上,30cm/sB.向上,20cm/sC.向下,30cm/sD.向下,20cm/s答案C當(dāng)圓筒沿逆時(shí)針?lè)较?俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在正視圖下,圓筒軸線左側(cè)的條紋下邊緣向右平移,使我們感覺(jué)到條紋在向下運(yùn)動(dòng).根據(jù)條紋運(yùn)動(dòng)的周期性可知,圓筒每轉(zhuǎn)過(guò)一周,條紋向下運(yùn)動(dòng)一個(gè)螺距,由題意可知圓筒旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間為t=13s,我們感覺(jué)到條紋的速度大小為v=Lt=30cm/s,故選14.(2022長(zhǎng)沙市一中月考三,10)(多選)圖甲為小明的磁帶錄音機(jī)的磁帶盒,可簡(jiǎn)化為圖乙所示的傳動(dòng)模型,A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子,兩輪的半徑均為r,在放音結(jié)束時(shí)磁帶全部繞到了B輪上,磁帶的外緣半徑R=3r.小明現(xiàn)在進(jìn)行倒帶,使磁帶全部繞到A輪上.倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪,其角速度是恒定的,B輪是從動(dòng)輪倒帶結(jié)束后小明再以正常速度放音(當(dāng)磁帶從放音頭經(jīng)過(guò)時(shí),磁帶上的磁信息被讀取),直到磁帶全部播放完.已知該磁帶的厚度均勻,放音時(shí)不會(huì)卡帶.則下列說(shuō)法正確的是()A.倒帶結(jié)束前一瞬間A、B兩輪的角速度之比為1∶3B.倒帶過(guò)程中A輪的磁帶邊緣的線速度變小C.倒帶結(jié)束后以正常速度放音時(shí),磁帶邊緣的線速度大小恒定D.倒帶結(jié)束后小明以正常速度放音時(shí),他發(fā)覺(jué)磁帶A輪的外緣半徑由最初的R=3r減小到2r歷時(shí)20分鐘,于是他推斷磁帶的外緣半徑由2r減小到r的時(shí)間為12分鐘答案ACD由題意,在倒帶結(jié)束時(shí),磁帶全部繞到了A輪上,磁帶的外緣半徑R=3r,而線速度v相等,則有ωArA=ωBrB,解得ωAωB=rBrA=13,故倒帶結(jié)束時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1∶3,A正確;在A輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,角速度恒定,隨著磁帶的倒回,A輪的磁帶邊緣的半徑變大,根據(jù)vA=ωrA,可知A輪的磁帶邊緣的線速度增大,故B錯(cuò)誤;倒帶結(jié)束后以正常速度放音時(shí),磁帶邊緣的線速度大小必須恒定,否則放音時(shí)將失真,C正確;設(shè)開(kāi)始放音時(shí)A輪邊緣半徑為R,磁帶厚度為d,勻速走帶時(shí)的速度為v,對(duì)t1=20min過(guò)程有π(3r)2-π(2r)2=(vt1)d,對(duì)t2過(guò)程有π(2r)2-πr2=(vt2)d,聯(lián)立解得t2=12min,D正確.15.(2022永州三模,4)學(xué)校門口的車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)如圖所示,閘桿距地面高為1m,可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng);自動(dòng)識(shí)別區(qū)ab到a'b'的距離為6.9m.汽車以3m/s的速度勻速駛?cè)胱詣?dòng)識(shí)別區(qū),識(shí)別的反應(yīng)時(shí)間為0.3s;若汽車可看成高1.6m的長(zhǎng)方體,閘桿轉(zhuǎn)軸O與車左側(cè)面水平距離為0.6m.要使汽車勻速順利通過(guò),閘桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為()A.π8rad/sB.π6rad/s C.π4rad/s答案A閘桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為t=xv-t0=6.93s-0.3s=2s,汽車勻速順利通過(guò),閘桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角度對(duì)應(yīng)的正切值至少為tanθ=1.6-10.6,解得θ=π4,閘桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為ω=θt=16.(2022雅禮中學(xué)月考七,2)如圖所示,一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P,細(xì)線的上端固定在小金屬塊Q上,Q放在帶小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圓錐擺).現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圖中P'位置)中,兩次金屬塊Q都靜止在桌面上的同一點(diǎn),則后一種情況與原來(lái)相比較,下面的判斷中正確的是()A.細(xì)線所受的拉力變小B.小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變小C.Q受到桌面的靜摩擦力變大D.Q受到桌面的支持力變大答案C設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,細(xì)線的拉力大小為FT,細(xì)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng),P球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由重力和細(xì)線的拉力的合力提供向心力,如圖.則有FT=mgcosθ,mgtanθ=mω2Lsinθ,得角速度ω=gLcosθ.使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),θ增大,cosθ減小,則得到細(xì)線拉力FT增大,角速度增大,對(duì)Q,由平衡條件知,Q受到桌面的靜摩擦力變大,故A、B錯(cuò)誤,C正確;金屬塊Q保持在桌面上靜止,根據(jù)平衡條件知,Q受到桌面的支持力大小等于其重力大小,保持不變17.(2022深圳二模,2)如圖,水平桌面上乒乓球沿直線AB勻速運(yùn)動(dòng),一同學(xué)在桌邊用吹管欲將球吹進(jìn)桌面上的球門C,AB垂直BC.在B處對(duì)準(zhǔn)C吹氣,未成功,下列情形可能成功的是()A.僅增大吹氣力度B.將球門沿直線CB向B靠近C.將吹管向A平移適當(dāng)距離,垂直AB方向吹氣D.將吹管繞B點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°,正對(duì)著A吹氣答案C在B處對(duì)準(zhǔn)C吹氣,只改變了球沿BC方向的速度,而沿AB方向的速度不變,所以單純沿BC方向吹氣不能使球進(jìn)入球門中.僅增大吹氣力度,只是加快了BC方向速度變化,其軌跡落點(diǎn)在水平方向看已經(jīng)超過(guò)球門,不能使球進(jìn)入球門,A錯(cuò)誤;將球門C沿直線CB向B點(diǎn)移動(dòng)一小段距離,與原方案一樣,不能進(jìn)入球門,故B錯(cuò)誤;將吹管向A平移適當(dāng)距離,垂直于AB方向吹氣,到達(dá)BC所在直線位置時(shí)乒乓球已經(jīng)沿垂直AB方向運(yùn)動(dòng)了一段距離,球可能進(jìn)入球門中,故C正確;將吹管繞B點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),正對(duì)A吹氣,球只能在AB方向上做直線運(yùn)動(dòng),不會(huì)進(jìn)入球門,D錯(cuò)誤.故選C.17.(2022韶關(guān)二模,9)(多選)某人在豎直方向上高度不同的M、N兩點(diǎn)先后水平拋出質(zhì)量相同的兩個(gè)小石塊,兩個(gè)小石塊均經(jīng)過(guò)地面上方的O點(diǎn),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法正確的是()A.在M點(diǎn)拋出的小石塊飛行過(guò)程中的加速度更大B.在M點(diǎn)拋出的小石塊飛行時(shí)間更短C.在N點(diǎn)拋出的小石塊初速度更大D.在N點(diǎn)拋出的小石塊著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率更大答案BD兩個(gè)小石塊被拋出后都做平拋運(yùn)動(dòng),加速度均為重力加速度,A錯(cuò)誤;豎直方向,根據(jù)h=12gt2,得t=2hg,可知小石塊飛行時(shí)間只與高度有關(guān),則在M點(diǎn)拋出的小石塊飛行時(shí)間更短,B正確;從拋出到運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),水平方向位移相等,根據(jù)x=v0t,可知在M點(diǎn)拋出的小石塊初速度更大,C錯(cuò)誤;豎直方向的速度vy=gt,在N點(diǎn)拋出的小石塊著地時(shí)豎直方向速度較大,根據(jù)PG=mgvy,可知在N點(diǎn)拋出的小石塊著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率更大,D正確.故選B18.(2022廣東二模,6)如圖(a)是某市區(qū)中心的環(huán)島路,車輛在環(huán)島路上均逆時(shí)針行駛.如圖(b)是質(zhì)量相等的甲、乙兩車以接近相等的速度經(jīng)過(guò)圖示位置,則()(a)(b)A.兩車的向心加速度大小相等B.兩車的角速度大小相等C.兩車受到指向軌道圓心的摩擦力大小相等D.甲車受到指向軌道圓心的摩擦力比乙車的大答案D由圖可知,r乙>r甲,兩車線速度相等,根據(jù)a=v2r,可知a甲>a乙,A錯(cuò)誤;根據(jù)ω=vr,可知ω甲>ω乙,B錯(cuò)誤;兩車均由摩擦力指向軌道圓心的分力提供向心力,根據(jù)Fn=mv2r,可知甲車受到指向軌道圓心的摩擦力比乙車的大,C錯(cuò)誤,D19.(2023屆廣州五中10月月考,11)(多選)如圖所示,一條細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪連接物體A、B,物體A懸掛起來(lái),物體B穿在一根水平桿上.若物體B在水平外力作用下沿桿勻速向左運(yùn)動(dòng),速度大小為v,當(dāng)繩與水平桿間的夾角為θ時(shí),則下列判斷正確的是()A.物體A的速度為vB.物體A的速度為vcosθC.細(xì)繩的張力等于物體A的重力D.細(xì)繩的張力大于物體A的重力答案BD將物體B的速度按圖示兩個(gè)方向分解,如圖所示物體A的速度等于物體B沿繩方向的分速度,則有vA=vcosθ,A錯(cuò)誤,B正確;物體B向左勻速運(yùn)動(dòng),則θ減小,cosθ增大,vA增大,即物體A向上做加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律知細(xì)繩的張力大于物體A的重力,C錯(cuò)誤,D正確.故選B、D.20.(2022佛山二模,9)(多選)水車是我國(guó)勞動(dòng)人民利用水能的一項(xiàng)重要發(fā)明.如圖為某水車模型,從槽口水平流出的水初速度大小為v0,垂直落在與水平面成30°角的水輪葉面上,落點(diǎn)到輪軸間的距離為R.在水流不斷沖擊下,輪葉受沖擊點(diǎn)的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小,忽略空氣阻力,重力加速度為g,有關(guān)水車及從槽口流出的水,以下說(shuō)法正確的是()A.水流在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=2B.水流在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=3C.水車最大角速度接近ω=2D.水車最大角速度接近ω=3答案BC水流垂直落在與水平面成30°角的水輪葉面上,則有tan30°=v0gt,解得t=3v0g,A錯(cuò)誤,B正確;水流到水輪葉面上時(shí)的速度大小為v=v02+(g